Дослідження пов’язує певні метаболіти з функцією стовбурових клітин у кишечнику
Біологи MIT виявили несподіваний ефект кетогенної або багатої жирами дієти: вони показали, що високий рівень кетонових тіл, молекул, що утворюються в результаті розщеплення жиру, допомагає кишечнику підтримувати великий пул дорослих стовбурових клітин, які вирішальне значення для підтримання здорової оболонки кишечника.
Дослідники також виявили, що стовбурові клітини кишечника виробляють надзвичайно високий рівень кетонових тіл навіть за відсутності дієти з високим вмістом жиру. Ці кетонові тіла активують добре відомий сигнальний шлях, який називається Notch, і раніше було показано, що він допомагає регулювати диференціацію стовбурових клітин.
"Кетонові тіла - це один із перших прикладів того, як метаболіт інструктує долю стовбурових клітин у кишечнику", - говорить Омер Йільмаз, доцент кафедри кар'єри Айзен та Чанг з біології та член Інституту інтегративних досліджень раку Коха з Массачусетського технологічного інституту. "Ці кетонові тіла, які, як вважають, відіграють вирішальну роль у підтримці енергії під час харчового стресу, використовують шлях Нотча для посилення функції стовбурових клітин. Зміни рівня кетонових тіл у різних харчових станах або дієтах дозволяють стовбуровим клітинам адаптуватися до різні фізіології ".
Досліджуючи мишей, дослідники виявили, що кетогенна дієта давала кишковим стовбуровим клітинам регенеративний поштовх, що робило їх кращими для відновлення після пошкодження слизової оболонки кишечника, порівняно зі стовбуровими клітинами мишей на звичайній дієті.
Йільмаз є старшим автором дослідження, яке виходить у номері від 22 серпня Клітинка. Postdoc MIT Чіа-Вей Ченг є провідним автором статті.
Несподівана роль
Дорослі стовбурові клітини, які можуть диференціюватися на безліч різних типів клітин, знаходяться в тканинах по всьому тілу. Ці стовбурові клітини особливо важливі в кишечнику, оскільки оболонка кишечника замінюється кожні кілька днів. Раніше лабораторія Йілмазу показала, що голодування посилює функцію стовбурових клітин у мишей у віці, і що дієта з високим вмістом жиру може стимулювати швидкий ріст популяцій стовбурових клітин у кишечнику.
У цьому дослідженні дослідницька група хотіла вивчити можливу роль метаболізму у функції кишкових стовбурових клітин. Проаналізувавши дані про експресію генів, Ченг виявив, що декілька ферментів, що беруть участь у виробництві кетонових тіл, містяться в кишкових стовбурових клітинах більше, ніж в інших типах клітин.